OA 是由于关节软骨完整性破坏及关节边缘骨赘形成和软骨下骨板病变,导致关节症状和体征的一组异质性疾病,是中老年人的常见病、多发病,是造成局部疼痛、关节功能丧失的主要原因之一。 OA 发生的危险因素包括性别、年龄、肥胖、遗传、外伤、关节过度承重等,但具体的发病机制尚不明确。近年来有研究表明,维生素 D 与 OA 发病机制、影像学改变、关节症状及治疗等方面均有关,现就相关研究进展作一综述。 1 维生素 D 在 OA 发病中的作用 1.1 维生素 D 与维生素 D 受体 (vitamin D receptor,VDR):维生素 D 是脂溶性维生素,属于类固醇化合物,可以从食物中提取,即外源性维生素 D,也可由皮肤中的 7- 脱氢胆固醇,经日光中的紫外线照射转变为胆骨化醇,即内源性维生素 D。 维生素 D,本身没有生物活性,需要经过肝脏及肾脏羟化后形成有活性的 1,25- 羟基维生素 D3[1,25(OH)2D3]。 而 25- 羟基维生素 D3[25(OH)2D3] 作为活性维生素 D 的一种贮存形式和转运形式,虽不具有生物活性,但其血浆浓度是 1,25(OH)2D3 的 1 000 倍,是目前研究的主要测定对象。 维生素 D 是调节体内骨代谢的重要激素之一,可通过促进破骨细胞前体细胞分化为破骨细胞,刺激骨吸收、调控骨重建。维生素 D 还参与调节细胞分化、增殖、凋亡以及血管生成。 VDR 是介导有生物活性的维生素 D 发挥生物效应的核内生物大分子,属于类固醇激素受体,其功能反映了活性维生素 D 的功能。 VDR 在人体内广泛分布,如甲状旁腺、肠道、肾脏、骨骼、血液、淋巴系统等。在肠道、肾脏和骨骼参与钙磷代谢,在淋巴系统中参与调节系统免疫。维生素 D 及维生素 D 受体在骨代谢的机制中,既能增强成骨细胞活性,促进骨的矿化和形成,又能增强破骨细胞活性,促进旧骨吸收。 1.2 维生素 D 缺乏与 OA 的发病:OA 可以影响整个关节组织,包括关节软骨、软骨下骨板、半月板、韧带、关节囊、滑膜、关节周围肌肉。维生素 D 通过 VDR 对于骨、软骨、肌肉发挥着多种生物学效应,并且对这些组织可起到保护作用。 而体内维生素 D 的缺乏可以导致血管平滑肌的增殖、内皮细胞功能障碍、增加炎症反应,这些在 OA 的发病中都发挥着重要的作用。有研究表明,维生素 D 的缺乏与 OA 的发病有关。血浆中维生素 D 水平的缺乏与 OA 的发病率之间的关系,不同部位的 OA 表现不一致。 Heidari 等究发现,OA 患者血浆中 25-(OH)D 的水平明显降低,与健康对照组相比,维生素 D 缺乏、维生素 D 不足所占的比例明显高于健康对照组。 结果显示,调整性别和年龄后,发现在 60 岁之前血浆中维生素 D 的缺乏与 OA 的患病率有着很大的关系,血浆中维生素 D 的缺乏与膝 OA 呈正相关,低水平的维生素 D 可增加膝 OA 的风险,即 25-(OH)D 的缺乏是膝 OA 的危险因素之一。 Chaganti 等研究认为,与维生素 D 充足的男性相比,维生素 D 缺乏的男性更易患髋 OA;然而 Konstari 等研究认为,血浆中 25-(OH)D 的水平与膝 OA 或髋 OA 的发生没有明显的相关性。 Kalichman 和 Kobyliansky 研究同样认为,较低水平的 25-(OH)D 与手 OA 的发生没有明显的相关性。由此可见,维生素 D 水平与 OA 发病率的关系存在争议,但不能除外出现差异的原因是采用的研究方法不同造成的。 Heidari 等和 Chaganti 等的研究结果是建立在病例对照研究基础之上,而 Konstari 等及 Kalichman 和 Kobyliansky 的研究结果是建立在横断面调查基础之上。 2 维生素 D 与 OA 影像学改变 软骨下骨的局部改变,在 OA 病情进展中扮演着十分重要的角色,流行病学研究证实骨质量,如骨密度、骨流失等都与 OA 的发生及发展有关。 维生素 D 的水平影响着骨的质量,有研究假设,维生素 D 的水平可以影响 OA 的病情进展。软骨结构的改变可以根据影像学检查结果来评价,主要的检查方法有 X 线和 MRI。 2.1 维生素 D 与 X 线:有证据表明,根据 K-L 分级标准 (kell-gren-lawrence grading system),血浆中低水平的 25-(OH)D 与放射学 OA 的进展有关。 在一项调查血浆中维生素 D 水平对膝 OA 进展和放射学表现变化的影响,以及骨密度是否在对它们的影响起重要作用的研究中,Bergink 等对 48 例患者(男女比为 1.38:1)进行长达 6.5 年的随访,结果发现:在女性中,血浆中低水平的 25-(OH)D 与关节间隙狭窄 (joint space narrow,JSN) 的发生有相关性;血浆中低水平的 25-(OH)D 与骨关节炎的进展有关。 McAlindon 等的研究同样表明,血浆中维生素 D 的缺乏与 JSN 及骨赘 (osteophyte) 的形成有关,并与 OA 的进展有关。Ding 等报道维生素 D 缺乏与膝 JSN 呈正相关。 2.2 维生素 D 与 MRI: 尽管在放射学评价标准中,关节间隙狭窄可以作为评价关节软骨缺损的评价指标,但是它对软骨缺损的改变并不敏感,MRI 却可以对关节软骨和其他关节结构的改变进行精确的、可靠的评价。并且,与放射学标准相比,关节软骨容积的减少和关节软骨缺损对于评价 OA 疾病的进展更加敏感。 Ding 等研究发现,25-(OH)D 与关节软骨的缺损有关,然而 Felson 等研究则表明,25-(OH)D 与关节软骨缺损无关,并不能降低软骨缺损的风险。 尽管这 2 个研究都是纵向的,且都使用 MRI 来评价关节软骨缺损的改变,结果不一致,主要是由于 2 个研究评价软骨缺损的方法不一致。 Felson 等使用半定量的方法来计算关节软骨缺损的改变,研究结果表明,血浆 25-(OH)D 与关节软骨缺损改变的相关性不大;而 Ding 等研究组使用定量的方法,对关节软骨容积进行测定,与前者相比更加敏感,并发现低水平的 25-(OH)D 与关节软骨的缺损相关。 近期 Cao 等对维生素 D 缺乏和 OA 的关系进行了系统性综述,发现有中度证据表明维生素 D 缺乏与放射性膝关节炎进展相关;如果将关节腔狭窄和软骨体积减少合并为软骨损失,那将有强烈证据表明维生素 D 缺乏与膝关节炎关节软骨损失相关。 3 维生素 D 与 OA 症状 OA 患者的主要症状包括关节疼痛、僵硬以及功能受限。维生素 D 可通过调节细胞因子和巨噬细胞的活性,起到抗炎作用。Laslett 等对 OA 患者进行了长达 5 年随访,发现中重度维生素 D 缺乏人群 5 年后膝关节疼痛明显增加。 不同的是,在最近一项横断面的研究报道,Atherton 等发现维生素 D 水平的缺乏与女性患者的疼痛症状有关,与男性不相关。 并且,Straube 等在一篇关于维生素 D 在治疗患者慢性疼痛的系统综述中报道,在成年人中维生素 D 与慢性疼痛的关系是很小的。 关于维生素 D 与 OA 患者关节功能的关系,仅有少量文献报道。在一项调查血浆 25-(OH)D 与初发的膝 OA 患者关节功能状态之间关系的研究,Al-Jarallah 等发现大部分 OA 患者都有维生素 D 的缺乏,但血浆维生素 D 的水平与 OA 患者的关节功能状态无关。 维生素 D 与 OA 症状的关系,还有待进一步的研究,这对 OA 患者的关节症状的缓解和关节功能的改善是至关重要的。 4 维生素 D 与 OA 治疗 补充维生素 D 是否能够治疗 OA,目前很少有学者对此方面进行研究。2 组随机对照临床试验,旨在研究对于维生素 D 缺乏的干预是否能够延缓 OA 的进展,研究结果是不一致的。 Sanghi 等给予维生素 D 缺乏的 OA 患者每天 60 000 U 维生素 D2,10 d 后改成每个月 60 000 U,1 年后根据 OA 指数评分表 (WOMAC) 及视觉模拟评分法 (visual.analogue scale,VAS) 对患者疼痛进行评级。 研究发现补充维生素 D,可以改善患者关节疼痛的症状以及关节的功能;但这个试验存在样本数小、观察时间短、用 X 线测定疾病进展等缺陷。 McAlindon 等,则是给予每例 OA 患者维生素 D32 000 U/d,应用 2 年,使 OA 患者的维生素 D 水平 >36 ng/ml。他们发现维生素 D 的补充并没有改善 OA 患者的症状及软骨损失。 此试验存在以下缺陷: ①病例选择上包含了维生素 D 充足的患者,这些患者对维生素 D 的补充可能无效; ②病例选择上包含了病情严重的患者,这些患者对维生素 D 的补充可能无效; ③样本数不足; ④2 组疾病病情及用药不平衡,未作任何统计学调整。 Cao 等设计了一项随机对照试验,以探讨维生素 D 补充是否能减少软骨的缺损、阻止关节结构的改变来减缓病情的进展,并减轻患者的症状。此试验克服了以上 2 个试验设计上的不足。 5 小结与展望 OA 是一组异质性疾病,是中老年人的常见病,因机制不清,根治也很困难。近年来,很多学者研究都证实了维生素 D 与 OA 的发病、病情发展存在相关性。维生素 D 缺乏或不足导致 OA 发病和进展,但是,目前有关机体维生素 D 与 OA 的关系研究中仍有许多问题尚待解决。 维生素 D 对 OA 的影响机制尚不十分明确,进一步明确维生素 D 与 OA 的关系及其作用机制,需提高研究的样本量和观察时间等,同时也需要更深入的干预性研究提供依据,以期为 OA 的防治工作提供更加积极的线索。 研究维生素 D 来探讨 OA,有可能为 OA 的发生、预防和治疗提供新的线索和方法;如何有效应用维生素 D 这一线索,预防 OA 的发生、发展,改善 OA 患者的预后,减少 OA 的并发症,有待我们进一步研究与探讨。 |
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